TWI311616B - - Google Patents

Description

1311616 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種轴承，尤指一種流體動壓轴承 其可適用正反方向旋轉的建壓效果。 【先前技術】 白朝輕薄

Be著科技曰新月異’各種產品設計

T-X

短小的方向發展，而驅動該產品之馬達同樣需要具有 小、更薄，且低噪音、低磨損等功能性設計，方能符厶^ 有產品的趨勢。此外，資訊產品的性能不斷精$ 的馬達亦必須具有更高的運轉精度以及更高的 果，因此目前能符合上述要求之 1政 達。 運為μ體動壓軸承馬 、付平田夂外周 套間流動時即可 置，因此可避免 音與震動產生， 有一應用流體動 )、一流體動壓 達定子（8 0 ) M料承（6 0 ) )’該軸套（6 套（6 1 )内周 轉轴（6 2 )係 ^ π1尔於釉套之内周 面設置建壓溝槽，當潤滑流體在轉軸與軸 產生建壓膜，藉以維持轉軸於軸套中間位 轉轴與轴套相互碰撞而磨損，進而減少嗓 成為現今資訊產品所常用之軸承技術。 請參照第十一圖及第十二圖所示，現 壓轴承技術之風扇係包括有__ 轴承(6。）、複數扇二 Ζ —馬達轉子（9Q)，其中該流體動 ^二有-軸套（6"與—轉軸（62 )广固設於該基座（5〇)上，且該轴 係设有複數人字形溝槽（6 1 1 )，該 1311616 可轉動地設置於該軸套（6 1 )中，並於該轉軸（6 2 ) 與軸套（6 1 )之間隙填充有潤滑油，該扇葉（7 〇 )係 設置於該轉軸（6 2 )之徑向延伸處且與該轉軸（6 2 ) 連接’ §玄馬達疋子（8 0 )係環繞該轴套（6 1 )，該馬 達轉子（9 0 )係設於該扇葉（7 0 )與該馬達定子（8 〇 )間’且使該馬達轉子（9 0 )環繞該馬達定子（8 〇 )。 因此當該馬達的轉軸（6 2 )旋轉時，轉軸（6 2 ) 與軸套（6 1 )間之潤滑油會被牽引而順著轉軸（6 2 ) 旋轉’且同時使該潤滑油沿著該人字形溝槽（6 1 1 )之 兩側往中心移動（人字形溝槽（6 1 1 )轉折處），以產生 建壓油膜於該轉軸（6 2 )及軸套（6 1 )間，如此可使 偏位之轉軸（6 2)趨向於轴套（6 1 )之中心位置，而 保持該轉軸（6 2 )穩定地於該轴套（6 1 )之中心位置 轉動。 然而，現有之流體動壓軸承所使用的人字形溝槽（6 1 1 )係具有方向性（以該人字型之轉折處為方向），以至 於當該轉軸（6 2 )順著人字形溝槽（6 1 1 )方向轉動 時’可使潤滑油在人字形溝槽（6 1 1 )轉折處附近產生 建壓效果；但當轉軸（6 2 )以相對方向轉動時，則無法 使潤滑油產生建壓效果’導致使轉軸（6 2 )缺乏支撐力， 因此使該轉軸（6 2 )及軸套（6 1 )產生接觸磨擦與噪 音，以致於降低產品壽命。 所以現有之建壓溝槽形式並無法適用於會產生正反轉 之轉軸上（6 2 )，因此使該馬達於應用上產生不便性。 1311616 【發明内容】 有鑑於現有之建壓溝槽形式並無法適用於會產生正反 轉之轉軸上，本發明之目的在於提供一種流體動壓軸承， 其可使轉軸無論於正反方向旋轉時均可產生建壓效果。 為達成以上的目的’本發明之流體動壓軸承係包括一 軸套與一可轉動地設置於軸套中之轉軸，於該軸套之内周 ’ 面與對應之該轉軸之外周面間係形成一間隙，於該軸套之 • 内周面及對應之該轉軸之外周面至少其中之一係徑向環繞 設置有一個以上之溝槽，各溝槽係具有兩側壁，該側壁分 別對應形成規則地反覆之彎折狀，以使該溝槽軸向之寬度 呈現規則地寬窄相間變化，並形成複數個交錯排列的寬部 與窄部，各寬部兩側之溝槽側壁係分別相對於垂直溝槽轴 向之方向形成對稱。 較佳的是，各寬部兩側之溝槽側壁係分別包含—第一 傾斜面及一與第二傾斜面，其分別與相鄰的窄部連接。 • 較佳的是，該第一傾斜面及第二傾斜面與溝槽軸向之 夾角係均小於9〇。 較佳的是，於該一個以上之溝槽之寬部分別設置有一 凸塊’该凸塊於該溝槽軸向之兩側分別形成一凸部與一四 部’該凸部係指向最接近之溝槽窄部。 較佳的是，該一個以上之溝槽之側壁係為波浪狀。 較佳的是，該一個以上之溝槽係設置於該轉軸之外周 面。 車父佳的是’該轉軸外周面之軸向兩側分別設置有一溝 1311616 槽。 面間Γ佳的是：於該軸套之内周面與對應之該轉轴之外周 曰1之間隙中係填充有潤滑媒介。 較佳的是，該凸塊係為ν形。 面广佳的是’該一個以上之溝槽係設置於該軸套之内周 較佳的是’該一個以上之溝槽之側壁係為鋸齒狀。 本發明可達成的具體功效包括： 1·本發明所使用之溝槽形式可適用於流體動壓輔承 反轉之運作方式，可促使本發明之適用性更趨廣泛。 本發明所使用之溝槽形式將使潤滑媒介產生均均 之建壓政果，可提昇軸承運轉時之穩定度與寧靜度。 3本發明係於溝槽内進一步設置凸塊，玎進一步增 強潤滑媒介建壓效果。 【實施方式】 睛參照第一圖與第二圖所示，本發明較佳實施例之流 體動壓軸承（1 〇)係包含一軸套（1 1 )與一可轉動地 設置於軸套（1 1 )中之轉轴（1 2 )，於該袖套（1 1 ) 内周面與對應之該轉軸（丄1 )外周面間係形成一間隙（i 3 ) ，β亥間隙（1 3 )中係可填充有潤滑媒介，如潤滑油 等’於該軸套（1 1 )内周面及對應之該轉軸（1 2 )外 周面之至少其中之一係徑向環繞設置有一個以上之溝槽 (1 4 )，於本較佳實施例中，該一個以上之溝槽（1 4 ) 係a又置於该轉轴（1 2 )外周面上（亦可設置於該軸套（1 A^U616 1 )之内周面上），當該轉 溝槽（1 4 )時，該溝槽（i 外周面設有複數個 2)外周面上’或者如；圖所示係=列於該轉軸（！ 面之轴向兩側分別設置有一溝槽（二轉轴（1 2”卜周 該一個以上之溝槽（ ， 41)，該側壁（…）分別之兩側壁（1 折肤，f★、ή u丨 对愿形成規則地反覆之彎 二(如波浪狀或鋸齒狀)’以使該溝槽（14)軸向之 寬；二規二地寬窄相間變化，並形成複數個&錯排列的 梓f 各見邛（1 4 2 )兩側之溝 ^ 1側壁（141)係分別相對於垂直溝槽軸向之 向形成對稱’較佳的是’各寬部（142)兩側之溝槽Ο )側壁（丄4 "係分別包含—第一傾斜面（1 4丄丄） 及一第二傾斜面（1 4 1 2 )，其分別與相鄰的窄部（1 4 3 )連接，該第_傾斜面（1 4丄i )及第二傾斜面（ι 4工 2 )與溝槽（丄4 )轴向之夾角（丄4丄3 )(工4工4 )係 均小於90。；因此當該轉軸（丄2 )旋轉時，由於轉軸（丄 2 )之溝槽（1 4 )底面至軸套（1 1 )内周面之距離比 轉軸（12)之無溝槽（14)表面至軸套（1 1)内周 面，距離為大，將因此當該轉軸（工2 ”走轉時，將可避 免D亥轉軸（1 2 )之兩溝槽（1 4 )間之間隙（丄3 )中 的'閏滑媒介軸向流出於該兩溝槽（1 4 )外。 °月進步參照第三圖與第四圖所示，當該轉軸（1 2 ) 朝順時針方向（2 i )旋轉時，該潤滑媒介將於該溝槽（丄 1 的逆時針方向（22)i之側壁（141)產生建壓 1311616 提供該轉轴（12)旋轉時之支撐效果；當轉 朝疋時針方向旋轉時，該潤滑媒介將於 (1 4 )的順時針方向（2丄）上之側壁（丄 建壓壓力’藉此提供該轉轴（12)旋轉時之支撐效果生 以致使本車又佳實施例適用於正反方向旋轉建壓效果。 此外由於該溝槽（1 4 )係徑向環繞設置於該轉軸 (1 2 )外周面或該軸套（丄丄）内周面上，因此當轉軸 (1 2 )轉動時，將使該潤滑媒介環流於該溝槽（1 4 ) 内’以致使該潤滑媒介更均勾地分布於該溝槽（丄4 )内， 並使/閏β媒介因轉& (丄2 )轉動所產生之μ力更加均句 分布於該溝槽（1 4 )中。 °月 > ‘、氧第五圖所示，進一步於各溝槽（1 4 )之寬部 (1 4 2 )分別設置有一凸塊（丄5 )，該凸塊（1 5 )於 該溝槽（1 4 )軸向之兩側分別形成一凸部（i 5丄）與 一凹部（1 5 2 )，該凸部（1 5 1 )係指向最接近之溝 槽（1 4 )窄部（；l 4 3 )，因此當該轉軸（丄2 )朝順時 針方向（21)旋轉時，且該凸塊（15)之凸部（15 1 )指向與該旋轉方向之相反方向排列時，該潤滑媒介將 因此於該溝槽（1 4 )的逆時針方向（2 2 )上之側壁（1 41)及該凸塊（15)之凹部（152)產生建壓壓力， 形成潤滑媒介突起部分，藉此提供該轉軸（1 2 )旋轉時 之支撐效果。 請參照第六圖所示，當該轉軸（1 2 )朝逆時針方向 (2 2 )旋轉時，該凸塊（1 5 )之凸部（1 5 1 )指向 1311616 2轉,（1 2 ) t旋轉方向相同，因此該潤滑媒介由該 =4)窄部(143)流向寬部(…)時，會受該 凸塊（15)凸部（15?、，21、首\ 2 )之引v y刀配該潤滑媒介，使 二朝建壓方向之溝槽（14)的寬度漸限縮之兩側壁（ι 1 )方向流動’因此增強該潤滑媒介與該溝槽（丄4) 側壁（1 4 1 )作用後產生之建壓效果。

請參照第七至十圖所示，該凸 ς n"丁及凸塊（1 5 )之凸部（：L W可與該轉軸（12)轉動方向相同或相反地被 :=於該溝槽（"”，形成溝槽"貌可 5周整配置特性，以㈣如上述之加乘效果設計動壓轴承， 轉轴（12)於該㈣（11)内之轉動穩定性， 4凸塊（1 5 A )亦可形成為v形。 A請參照第十一圖所示，該溝槽（1 4A)之側壁亦可 為鋸齒形而產生建壓效果。 ^明之較佳實施例可用於需正反向旋轉之載具應 用，因此可促使本較佳實施例之適用性更趨廣泛，並使盆 在軸承所需呈現之潤滑與支撐效果更適用於目前各類電子 產品之馬達或散熱風扇應用需求。另可取代傳統人字型溝 _，在軸承應用上不限於單方向旋轉，且所呈現潤滑 媒介均勻分布性更可提昇軸承運轉時之穩定度與寧靜度， 應：於需要更低噪音表現與運轉穩定性之高等級家用電子 產-軸:表之新市場應用開拓。此外1由本發明之溝槽形 貌广配置特性，可針對主要旋轉方向作加強建 應產品需求做客製化溝槽分配設計，更加提高產品之應用 11 1311616 彈性與附加價值。 【圖式簡單說明】 第圖係為本發明較佳實施例之局部刮面圖。 第一圖係為本發明較佳實施例之局部示意圖。 第二圖係為本發明較佳實施例於轉軸順時針 建壓示意圖。 τ

第四圖係為本發明較佳實施例於轉轴逆 建壓示意圖。 疋轉柃之 第五圖係為本發明較佳 旋轉時之示意圖。 第六圖係為本發明較佳 旋轉時之示意圖。 第七圖係為本發明較佳 示意圖。 實施例設有凸塊且轉軸順時針 實施例設有凸塊且轉軸逆時針 實施例設有凸塊之其他配置之 第八圖係為本發明較佳實施例設有凸塊之其他配置之

局部剖面圖。 第九圖係為本發明較佳實施例之凸塊為v形之局部 面圖。 σ 第十圖係為本發明較佳實施例設有凸塊之局部立體剖 第十一圖係為本發明較佳實施例之溝槽係為鋸齒狀之 局部剖面圖。 第十二圖係為現有流體動壓軸承馬達之剖面圖。 第十二圖係為現有流體動壓軸承馬達之軸套之刊面 12 1311616 【主要元件符號說明】 (1 0 )流體動壓軸承（1 1 )軸套 (1 2 )轉軸 （1 3 )間隙 (1 4 )溝槽 （1 4 A )溝槽 (1 4 1 )侧壁 （14 11)第一傾斜面 (1 4 1 2 )第二傾斜面（1 4 1 3 )夹角 (1414)夾角 （142)寬部 (1 4 3 )窄部 （1 5 )凸塊 (1 5 A )凸塊 （1 5 1 )凸部 (1 5 2 )凹部 (2 1 )順時針方向 （2 2 )逆時針方向 (5 0 )基座 (6 0 )流體動壓軸承（6 1 )轴套 (6 1 1 )人字形溝槽（6 2 )轉軸 (7 0 )扇葉 (80)馬達定子 (9 0 )馬達轉子 13

Claims (1)

1311616 十、申請專利範圍： 广-種流體動壓軸承，其係包括一軸套與一可轉動 於轴套中之轉1¾，於該軸套之内周面與對應之該轉 轴之外周面間係形成—間隙’於該轴套之内周面及對應之 該轉轴之外周面至少其中之—係經向環繞設置有―個以上 之/冓槽，該一個以上 心屏槽係具有兩側壁，該側壁分別對 應形成規則地反覆之彎祐 _ 4折狀’以使該溝槽軸向之寬度呈現 規則地寬窄相間變化，

立 並形成複數個交錯排列的寬部與窄 口!1 2 3，各寬部兩側之溝槽伽 ^係刀別相對於垂直溝槽軸向之 方向形成對稱。 2 .如申請專利箣阇 圍弟1項所述之流體動壓軸承，其 中各寬部兩側之溝槽伽辟 一 側壁係分別包含一第一傾斜面及一與 第二傾斜面，其分別蛊知如 乃J興相鄰的窄部連接。 3，如申請專利笳阁结^ 摩已圍弟2項所述之流體動壓軸承，其 中該第一傾斜面及第-彳适处I t 4 乐~傾斜面與溝槽軸向之夾角係均小於 90。。 14 1 如申°月專利範圍帛3項所述之流體動壓軸承，其 中於3亥{固以上之溝槽之寬部分別設置有一凸塊，該凸塊 於該溝槽軸向之兩側分別形成一凸部與一凹部，該凸部係 指向最接近之溝槽窄部。 2 .如申請專利範圍第4項所述之流體動壓軸承，其 中該一個以上之溝槽之側壁係為波浪狀。 3 .如申凊專利範圍第5項所述之流體動壓軸承，其 中該一個以上之溝槽係設置於該轉軸之外周面。 .1311616 ry 如申請專利範圍第6項所述之流體動壓軸承，其 中X轉軸外周面之軸向兩側分別設置有一溝槽。 8如申請專利範圍第7項所述之流體動壓轴承’其 中於忒軸套之内周面與對應之該轉軸之外周面間之間隙中 係填充有潤滑媒介。 9如申請專利範圍第8項所述之流體動壓轴承’其 中該凸塊係為V形。 1 〇 ·如申請專利範圍第2項所述之流體動壓軸承， ”中；°亥個以上之溝槽之寬部分別設置有一凸塊，該凸 塊於a亥溝槽軸向之兩側分別形成一凸部與一凹部，該凸部 係指向最接近之溝槽窄部。 1 1 如申請專利範圍第1 0項所述之流體動壓軸 承，其中該凸塊係為v形。 12 如由-主 •曱請專利範圍第1項所述之流體動壓軸承， 其中該一個以上夕、、蕃拖 之溝槽之側壁係為波浪狀。 1 3 ·如申請專利範圍第1項所述之流體動壓軸承， 其中該一個以上之溝槽係設置於該轉轴之外周面。 1 4如申請專利範圍第1 3項所述之流體動壓軸 承，其中該轉轴外周；> I Λ 之軸向兩側分別設置有一溝槽。 申明專利範圍第1項所述之流體動壓軸承， 其中該一個以上之逢描 之溝槽係設置於該軸套之内周面。 申3專利範圍第1項所述之流體動壓軸承， 其中於該軸套之内周；ώ , 門面與對應之該轉軸之外周面間之間隙 中係填充有潤滑媒介。 15 1311616 1 7 ·如申請專利範圍第2項所述之流體動壓軸承， 其中該凸塊係為V形。 1 8 ·如申請專利範圍第1項所述之流體動壓軸承， 其中該一個以上之溝槽之侧壁係為鋸齒狀。 十一、圖式： 如次頁

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